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有机化学第十三章羧酸衍生物总结


反应活性较差
叔醇
吡啶
O C OC(CH3)3
不仅起催化作用 还可吸收产生的HCl
2) 酯交换:由低级醇酯制高级醇酯
= H+
CH2 CHCOOCH3 + CH3(CH2)2CH2OH
b.p: 80.5℃ 低沸点酯
= CH2 CHCOO(CH2)3CH3 + CH3OH
b.p: 145℃
b.p: 64.7℃
R C =O > X
=
R C =O
O RC
O
> R C =O > R C =O
OR′
NH2
第二步——取决于离去基团的离去能力。
基团的离去能力:
! 试解释之
X > RCOO > RO > NH2
碱性越小离去能力越强。
碱性强弱:
X < RCOO < RO < NH2
结论:
羧酸衍生物的反应活性顺序为
R C =O > X
== =
== =
O C O C4H9_ n
C OH
O
邻苯二甲酸单正丁酯
O CH3 C O CH2 CH3 C O CH2
O
乙二醇二乙酸酯
CH2OCOR CHOCOR'
甘油三酯:脂肪和油
CH2OCOR''
O
H3C
CH3
H3C
HO H3CH2CH
OH O
O
CH3
CH3 OH HO O
O O
N(CH3)2
青霉素 ( penicillin )
酸酐:两个羧酸名加“酐”字。
O
OO
OO
COC
CH3COCCH2CH3
O
苯甲(酸)酐
乙(酸)丙(酸)酐
O
顺丁烯二酸酐
(马来酸酐)
酯:根据酸和醇名,称为“某酸某酯”。
多元醇酯称为某醇某酸酯。
O H C O CH2CH3
O C6H5 C O CH2C6H5
甲酸乙酯
苯甲酸苄酯
R C =O
NH2
接受质子的能力 ∴酰胺碱性很弱
碱性 NH3 > RCONH2
C =O
N
H
H
诱导效应的影响
使H原子解离的趋势
其酸性也很弱
酰胺是中性化合物 它不能使石蕊变色
= =
= =
RCONH2
乙醚
+ HCl(气体)
RCONH2 ·HCl ↓
=O
:N H
酰亚胺 酸性明显
O
=O
N H + KOH O
1790~1740
1300~1050 1300~1000
1400~1300 3350~3180
酰胺中氮上的质子,其吸收峰宽而矮,δ=5~9.4。
13.4 羧酸衍生物的化学性质
结构分析:
=
= == = =
O RCH2 C X
OO RCH2 C O C R
O RCH2 C OR'
O RCH2 C NH2(R')
环己基甲酰胺
CH3 C =O
NHCH 3
N _ 甲基乙酰胺
O H C N CH3
氮原子上有取代基, 在取 代基名称前加N标出
CH3
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)
CO NH
CO
邻苯二甲酰亚胺
CH2 CO NCH3
CH2 CO
N_甲基丁二酰亚胺
O NH
R
γ-内酰胺
O R-C-NH
S CH3
N O
CH3 R=C6H5CH2COOH (penicillin G)
R C NH2
RCH2NH2
不还原 C、C不饱和键
= = C LiAlH4 ② H3O+
CH3CH
CHCH2CH2OH + CH3OH
活性 NaBH4 < LiAlH4 只还原酰卤为醇
O
RC
Cl
① NaBH4 ② H3O+
RCH2OH
2. 用金属钠-醇还原
O R C OR′ Na-C2H5OH RCH2OH + R′OH
OC
CH2
O
HN C O
2. 脱水反应
O R C NH2
P2O5
脱水剂: P2O5、 SOCl2 (分子内脱水)
RCN H3+ O RCOOH
可由酰胺制腈、酸
=
=
O
CH3CH2CH2CH2 CH C NH2
SOCl2 / C6H6 75~80℃
CH2CH3
3. Hofmann降解反应
CH3CH2CH2CH2 CH C N CH2CH3
O
H
C
OC2H5 +C2H5MgX
(1)干醚 (2)H3O+
? 与酮+R’MgX的区别
OH
H C C2H5
C2H5 对称仲醇
即:甲酸酯 → 制 2°醇. 两个烃基都来自R’MgX
其他羧酸酯 → 制 3°醇.其中的两个烃基来自R’MgX
酰氯与有机镉、二烷基铜锂作用合成酮。
酰胺的特殊反应 1. 酰胺的酸碱性
COOCH3
B>A>C>D
还原反应 1. LiAlH4还原
除酰胺 还原得到 1°、2°or 3°胺外,
酰卤、酸酐、酯
的还原
都得到醇。 O
R C Cl
RCH2OH + HCl
OO
R C O C R′ O
R C OR′ O
(1)LiAlH4 (2)H2O
RCH2OH + R′CH2OH RCH2OH + R′OH
?! 有何意义(反应多一步)
酯的醇解又有何意义
= =
=
O R C OH
天生我材 必有用
应用:1)制备用羧酸和醇或酚难得到的酯 ——
=
=
=
三级醇的酯、酚酯。用酰氯或酸酐:
(CH 3)3CCOOH 位阻大
SOCl2 (CH 3)3CCOCl
C6H5O H 吡啶
O (CH3)3C C OC6H5
O
C Cl + HOC(CH3)3
基—称酰基化反应。酰氯、酸酐的酰化能力最强,是常
用的酰基化试剂。
比较下列酯类水解的活性大小:
(1) (A) O2N
COOCH3
(B)
COOCH3
(C) H3CO
COOCH3
(D) Cl
COOCH3
A>D>B>C
(2) (A)
COOCH3
(B) O2N
COOCH3
(C) H3C
COOCH3
(D) H2N
第十三章 羧酸衍生物
13.1 羧酸衍生物的命名
酰卤和酰胺: 酰基名加卤素名或胺名;即将酸→酰卤
或酰胺。
CH3CH C =O Br CH3
2 _ 甲基丙酰溴 或 异丁酰溴
C =O
Cl
环戊基甲酰氯
CH3CH =CH C =O Cl 2 _ 丁烯酰氯 CH2=CH C =O NH2 丙烯酰胺
C =O
NH2
OH- RCOO- + R'OH
or H碱+ 性条件下水解—皂化反应
HCl
RCOOH + NH4Cl
NaOH
RCOONa + NH3
应用:利用碱性水解的现象和速度鉴别酰氯、
酰胺、酯。
鉴别
CH3COCl
AgNO3
立即AgCl
H2O ClCH2COOH

CH3CONH2 CH3COOCH3
O
L= -Cl, -OCR, -NH2, -OR'
影响反应速度的因素:
羰基碳上的正电性和空间效应; 离去基团是否易离去。
反应活性分析 第一步——取决于羰基碳原子的亲电性。
O
RC L
δ+
α C 连有吸电子基团 羰基反应活性
R基团体积 不利于Nu 的进攻 羰基反应活性
= == ==
=
诱导效应 电负性: Cl > O > N
=
H O NH
C
R
R
O =C N H
H
酰胺 > N - 一取代酰胺 > N - 二取代酰胺
引申
HCONH 2
HCONHCH 3
HCON(CH 3)2
b.p(℃)
198
180
153
解释:
氨基上H被取代,分子间的氢键削弱,以 致不能发生氢键缔合,其沸点必然↓。
溶解度
酰卤、酸酐和酯不溶于水,低级酰卤、酸酐遇水则 分解。低级酰胺溶于水,随着M↑,溶解度↓。
H2O OH-,
NH3(使石蕊试纸变蓝) 无现象
鉴 别: 乙酸、乙酰氯、乙酸乙酯、乙酰胺
2. 醇解:产物是酯
O
合成酯
R C Cl
HCl
OO
R C O C R′ O
R C OR′ O
O
O
H

R C OR″ + R′ C OH
+ H OR″ H or OH △
R′OH
酯交换
R C NH2
O
O
R C L R'OH R C OR'
共轭效应
O
OO
RC X RCO CR
O
O
R C OR' R C NH2(R')
p-π共轭效应强弱:
R C =O <
R
C =O
O
<R
C =O
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